深基坑井點(diǎn)降水及沉井支護(hù)施工工法

本文格式為Word版，下載可任意編輯——深基坑井點(diǎn)降水及沉井支護(hù)施工工法高地下水位下的深基坑施工工法沉井支護(hù)井點(diǎn)（砂管井）降水

完成單位：中交第四馬路工程局有限公司

曾珍明

1前言

1.0.1為滿足深基坑開挖施工要求、降低造價(jià)、提高功能而編制本深基坑砂管井井點(diǎn)降水及沉井支護(hù)施工工法。

1.0.2在高地下水水位及深基坑開挖施工中形成本工法。2工法特點(diǎn)

2.1本工法在工藝上具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)排水量大、降水深、降水效果好；

2)降水范圍大、井距大、對施工平面布置的干擾??；3)降水井及沉井制作較易解決、機(jī)械靈活、操作簡單；4)井點(diǎn)制作，降水設(shè)備及操作工藝、維護(hù)管理均較簡便；

5)沉井結(jié)構(gòu)截面尺寸和剛度大，承載力高，支護(hù)穩(wěn)定性好，減少了承臺模板投入及模板安

裝工序，可用于很大深度地下工程的施工；6)施工不需繁雜的機(jī)具設(shè)備。

2.2砂管井井點(diǎn)降水及沉井制作周期相對一般鋼板樁等常規(guī)支護(hù)方案雖制作周期較長，但可以在不增加投入的狀況下大面積的展開作業(yè)面，大大縮短了整個(gè)工程深基坑的進(jìn)度。2.3在深基坑開挖中有效消除了在開挖過程中可能發(fā)生的塌方等安全事故，且保護(hù)了臨邊建筑，從而保證開挖安全和施工質(zhì)量。

2.4由于采用本法在深基坑開挖中減小了挖、運(yùn)及回填土方量，故大大減小了深基坑開挖工程造價(jià)，同時(shí)縮短工期。3適用范圍

本法適用于地下水水位高、臨江臨水、開挖深度大且具有流沙等地質(zhì)條件的深基坑開挖，流沙現(xiàn)象越強(qiáng)，本工法的優(yōu)越性越明顯。4工藝原理

砂管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)砂管井，每個(gè)砂管井單獨(dú)用一臺水泵不斷抽水來降低水位。根據(jù)承臺的設(shè)計(jì)尺寸制作適合的沉井，利用沉井進(jìn)行深基坑支護(hù)。

首先根據(jù)工程需要將地下水水位降低至適合位置，并在承臺設(shè)計(jì)坐標(biāo)位置上制作足夠

剛度的沉井備于支護(hù)，之后再進(jìn)行基坑開挖。

砂管井井點(diǎn)降水根據(jù)水在土中滲流規(guī)律及達(dá)西定律，及土體本身假使存在并保持水頭差，水就會不斷地產(chǎn)生滾動(dòng)，形成穩(wěn)定流。其滲流速度：v=k·i(適用于砂及其他較細(xì)顆粒的土中)。水在土中滲流的速度v取決于兩方面的因素：①土的透水性(反映為滲透系數(shù)k的大小)；②水力條件(反映為水力梯度i的大小)。

砂管井降水的降水曲線如圖4-1降水曲線

井點(diǎn)地下水位沉井沉井井點(diǎn)地下水位基坑底水流方向不透水層水流方向4-1降水曲線

5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程

工藝流程圖見5.1。

管井井位及沉井放樣

回填管壁與孔壁間過濾層鉆孔法成井沉井預(yù)制安裝濾水井管安裝水泵及控制電路、試抽

降水基坑開挖、沉井下沉至設(shè)定標(biāo)高沉井封底降水完畢封井5.1施工工藝流程

5.2施工方法

以昌黃連接線項(xiàng)目承臺深基坑為例：5.2.1施工程序

1)制作程序：場地整平→放線→夯實(shí)基底，抄平放線驗(yàn)線→鋪砂墊層→綁沉井身鋼筋

→支井身模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)、拆?！鲁?；

2)下沉程序：下沉準(zhǔn)備工作→打降水井、降水→設(shè)置垂直運(yùn)輸機(jī)械→挖土下沉→觀測

→糾偏→沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高、核對標(biāo)高→澆筑封底混凝土→承臺施工。5.2.2沉井制作

1)沉井采用鋼筋混凝土，如在柔弱地基上制作沉井，應(yīng)采用砂、砂礫或碎石墊層，用打夯機(jī)夯實(shí)使之密實(shí)，厚度根據(jù)計(jì)算確定；

2)沉井一次制作下沉，以減少沉井自由高度，增加穩(wěn)定，防止傾斜；

3)沉井制作采取在刃腳下設(shè)置木墊架或磚墊座的方法，其大、小和間距應(yīng)根據(jù)荷重計(jì)算確定；

4)澆筑的沉井身混凝土應(yīng)密實(shí)，外表面平整、光滑。突出井壁面部分應(yīng)在拆模后鏟平，以利防水和下沉。

5.2.3降水

本工程由于地下水位較高，且基坑全部位于粉砂層，采用D300砂管井降水，井深15米，井間距6米，沿沉井周邊布置，工藝流程如下：

1)鉆孔：使用一臺沖擊鉆鉆孔，孔徑為60cm；

2)安裝管井：井管采用無砂混凝土濾水管，連接要采取有效措施，使其緊湊穩(wěn)固，防

止井管錯(cuò)位，造成漏泥。井管安裝完成后，向孔內(nèi)填500mm厚粗砂濾料；

3)洗井：管井安裝后，馬上抽水洗井，防止時(shí)間閑置，使濾管堵塞。使用1.5寸～2.5寸的高壓潛水泵，一個(gè)井點(diǎn)一個(gè)水泵；

4)抽水：洗井后留出清水，此時(shí)即可連續(xù)抽水；

5)井管封閉：井管封閉在不需要繼續(xù)降水后進(jìn)行，封閉采用級砂填實(shí)，為了加強(qiáng)施工縫處的防水效果，底板側(cè)壁處用雙道上水處理。

5.2.4沉井下沉

1)下沉前應(yīng)進(jìn)行井壁外觀檢查，檢查混凝土強(qiáng)度，并根據(jù)勘測報(bào)告計(jì)算極限承載力，計(jì)算沉井下沉的分段摩阻力及分段的下沉系數(shù)（≥1．15～1．25），作為判斷每個(gè)階段可否下沉，是否會出現(xiàn)突沉以及確定下沉方法及采取措施的依據(jù)；

2)下沉前應(yīng)分區(qū)、分組、依次、對稱、同步的破除（拆除）刃腳下的墊層；3)小型沉井挖土多采用人工或風(fēng)動(dòng)工具；大型沉井，在井內(nèi)用小型反鏟挖土機(jī)挖掘。挖土須分層、對稱、均勻地進(jìn)行，一般在沉井中間開始逐漸挖向四周，每層高0．4～0．5m，沿刃腳周邊保存0．5～1.5m寬的土堤，然后沿沉井壁，逐層全面、對稱、均勻的削薄土層，每次削5～10cm，當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破碎，沉井便在自重作用下均勻垂直擠土下沉，使其不產(chǎn)生過大傾斜；

4)在挖土下沉過程中，現(xiàn)場技術(shù)人員、測量人員、挖土工人應(yīng)密切協(xié)同，加強(qiáng)觀測，及時(shí)糾偏；

5)由于下有流砂，要求降水面高程始終低于沉井底高程；

6)沉井下沉觀測方法為在沉井外壁周邊彈水平線，井筒內(nèi)按4等分或8等分標(biāo)出垂直軸線，各吊線墜一個(gè)，對準(zhǔn)下部標(biāo)板來控制。觀測時(shí)間，每班三次，接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)兩小時(shí)一次。隨時(shí)把握分析觀測數(shù)值，當(dāng)線墜偏離垂線達(dá)50mm或標(biāo)高差在100mm，應(yīng)馬上改正。挖土過程中可通過調(diào)整挖土標(biāo)高或外力進(jìn)行糾偏；

7)筒壁下沉?xí)r，外測土可能會出現(xiàn)下陷，并與筒壁間形成空隙，一般干筒壁外側(cè)填砂，以減小下沉的摩阻力，并減少了以后的清淤工作。雨季應(yīng)在填砂外側(cè)作擋水堤，以阻止雨水進(jìn)入空隙，防止出現(xiàn)筒壁外的摩阻力接近于零，而導(dǎo)致沉井突沉或傾斜的現(xiàn)象；

8)沉井下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀測，防止超沉；

9)沉井下沉出現(xiàn)傾斜，如調(diào)整挖土仍不能改正時(shí)，可加荷調(diào)整；10)沉井挖出之土方用吊斗吊出，運(yùn)往棄土場，不得堆在沉井附近。

5.2.5沉井封底

1)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，即可進(jìn)行封底；

2)封底采用澆筑一層30cm厚C25混凝土墊層，在刃腳下切實(shí)填嚴(yán)，振搗密實(shí)，以保證沉井的最終穩(wěn)定，達(dá)到50％強(qiáng)度后，可以綁扎承臺鋼筋；

3)混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)繼續(xù)抽水，待封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％后，對集水井逐個(gè)中止抽水，逐個(gè)封堵。封堵方法是采用級砂填實(shí)。

砂管井的成井和沉井的制作可同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)所需降水水量及基坑設(shè)計(jì)底標(biāo)高選擇砂管井管徑、井距及井深。根據(jù)基坑土側(cè)壓力計(jì)算沉井結(jié)構(gòu)尺寸和配筋。5.3操作要點(diǎn)

5.3.1砂管井不能應(yīng)在不透水層上，嚴(yán)禁穿透不透水層；

5.3.2砂管井的回填必需使用中粗砂，否者堵塞砂管井孔壁過濾孔；5.3.3降水應(yīng)連續(xù)進(jìn)行直到沉井封底并待混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定；5.3.4沉井底部韌角方向及剛度應(yīng)滿足要求。6材料與設(shè)備

所進(jìn)材料與設(shè)備都應(yīng)例行進(jìn)場檢驗(yàn)，合格方能使用。主要材料設(shè)備如下：序號12345677質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

7.1.1降水井施工的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)具名稱井管800至1000m